Comment fonctionne un laser de marquage ? Comment fonctionne un système de marquage par micropercussion ?

Apprenez comment fonctionne un laser de marquage, quelle technologie est la plus adaptée et quelle est la différence entre le système de marquage par micro percussion et le système de marquage par rayage.

Lasers de marquage

Pour fonctionner, un laser a toujours besoin d’un support actif, une diode laser de pompage, un miroir de sortie et une tête de balayage qui enregistre les mouvements sur l'axe X et Y.

Le marquage et l’inscription utilisant la technologie laser sont désignés sous le terme de marquage laser. Il existe différents procédés vous permettant de marquer vos pièces avec du texte, un code QR, Data Matrix, un code-barres, code GS1, etc. : gravure laser, enlèvement de matière ou inscription au laser. Le choix de la méthode recommandée varie selon le matériau et ses propriétés.

Dans la gravure laser, le matériau est retiré par vaporisation. On observe alors un retrait perceptible de la surface. Il est possible de réaliser des gravures de surface fines ou des gravures en profondeur selon les propriétés du matériau et le paramétrage du laser.

L’enlèvement de matière est une forme de gravure laser. Ici aussi, le laser vaporise la surface de la pièce. Contrairement à la gravure laser, le matériau à proprement parler n’est cependant pas affecté, simplement le revêtement qui l’enveloppe.

Dans l’inscription au laser, un fort échauffement du matériau produit des couleurs de recuit. L’inscription au laser ne produit pas de projection. Cette méthode constitue ainsi une solution pertinente, en particulier pour les surfaces nécessitant une haute précision. L’inscription sombre pénètre dans le matériau et il en résulte un marquage permanent et inamovible. L’inscription au laser constitue un marquage de qualité, esthétique et raffiné.

Dans le cas des plastiques, le matériau est carbonisé ou moussé par le faisceau laser. Dans la carbonisation, on obtient généralement un marquage sombre. En revanche, le moussage produit un marquage clair.

L’adjonction de pigments laser au granulat plastique permet d’influer fortement et en amont sur le résultat de marquage.

Carbonisation sur plastiques

Types de laser

Le choix de la bonne technologie laser est très complexe et constitue un défi de taille pour de nombreux utilisateurs potentiels. Outre la question du prix, la qualité de marquage, sa vitesse, l’interface utilisateur, la technologie, la longévité des systèmes ou encore l’assistance et le support jouent régulièrement un rôle important.

AxNum propose toutes les technologies laser pertinentes et est ainsi en mesure d’offrir des conseils technologiques indépendants et impartiaux.

Le facteur déterminant pour la réaction du matériau au contact du faisceau laser est son comportement d’absorption de la longueur d’onde du laser. La longueur d’onde la plus fréquemment utilisée s’élève à 1064 nanomètres. Suivent ensuite les longueurs d’onde de 532 nanomètres (laser vert), 355 nanomètres (laser UV) et 10 600 nanomètres (laser CO2). La puissance du laser est ensuite déterminée en fonction des exigences en matière de vitesse de marquage.

Laser fibré   Laser YAG   Laser vert   Laser UV   Laser Co2

Nous disposons de lasers de marquage dans une plage comprise entre 4 et 100 watts. Des essais avec nos lasers de démonstration sont indispensables pour un contrôle définitif du respect des exigences.

Les lasers fibrés sont très efficaces et il existe une vaste palette de solutions pour répondre à l’ensemble des besoins de l’industrie. Les lasers fibrés dopés à l’ytterbium sont particulièrement puissants, pour un coût d’exploitation faible. Ces systèmes laser nécessitent très peu d’entretien car le résonateur (plage dans laquelle le faisceau laser est produit) affiche une longévité élevée (> 50 000 heures de fonctionnement).

Un laser fibré fonctionne de la façon suivante :

  • la source laser génère un signal optique qui est ensuite amplifié dans le câble fibré ;
  • ce signal rejoint après le collimateur. Celui-ci oriente le faisceau et le porte à un diamètre défini avant d’atteindre la tête galvanométrique ;
  • la tête galvanométrique est dotée de deux miroirs orientables (miroirs galvanométriques) qui dirigent le faisceau laser pour un marquage rapide et précis, à l’horizontale comme à la verticale ;
  • le faisceau laser redressé est dirigé par un objectif à champ plat, qui focalise le faisceau. Selon les équipements optiques employés, il en résulte sur la pièce un diamètre de faisceau laser de 0,025, 0,035 ou 0,05 mm.

Laser fibré

Le laser UV, à savoir le Lexis Marker, affiche une longueur d’onde de 355 nanomètres. Cette longueur d’onde appartient à la plage des faisceaux UV et est invisible à l’œil nu. Le laser UV convient bien au marquage laser du plastique et du verre.

Laser UV

Le laser vert, à savoir le Nobilis Marker, affiche une longueur d’onde de 532 nanomètres. Cette longueur d’onde appartient à la plage de la lumière visible et le faisceau laser est vert. Le laser vert convient bien au marquage laser des plastiques, du verre, du cuivre et de l’or.

Laser vert

Il s’agit d’un laser doté d’un cristal YAG (grenat d’yttrium et d’aluminium), qui associe le faisceau laser à l’aide d’une diode de pompage. Selon le nombre de cristaux disposés l’un derrière l’autre, on obtient une longueur d’ondes de 1064, 532 ou 355 nanomètres.

Laser YAG

Dans un laser CO2, l’élément actif est le dioxyde de carbone, conservé dans une cartouche en verre. Le CO2 est stimulé à haute fréquence et produit alors le faisceau laser. Ce faisceau laser présente une longueur d’ondes de 10 600 nm.

Le laser CO2 convient bien au marquage laser du bois, du plastique, du cuir, de l’aluminium anodisé et de tout autre matériau organique.

Matériaux

Outre le marquage laser, ses applications sont nombreuses. Il permet notamment d’exposer les pistes conductrices des circuits imprimés. La découpe au laser de matériaux à base de tissu est également possible tout comme l’élimination des grappes de matériel après la procédure d’injection.

Laser Co2

Systèmes de marquage par micro percussion

Dans le marquage par micro-percussion, l’aiguille percute le matériau par un mouvement oscillant et génère ainsi un tracé composé de points. Dans le marquage par rayage, l’aiguille est enfoncée dans le matériau, puis déplacée. Le tracé est semblable à celui laissé par un stylo lorsqu’on écrit.